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TP – ETUDE EXPERIMENTALE D'UN PRISME
I- Objectif de l'étude
* Etudier la déviation de la lumière traversant le prisme. Montrer qu'elle dépend de l'angle d'incidence et qu'elle passe par un minimum.
* Déterminer l'indice du verre d'un prisme à partir de la valeur du minimum de déviation Dm
II- Dispositif expérimental.
Le dispositif utilisé (appelé Discoptic) comporte un disque gradué mobile en rotation sur lequel on pose le prisme.
La rotation du disque permet de faire varier l'angle d'incidence i.
* En disposant correctement le prisme (face d'entrée sur la ligne 90-90), on pourra lire directement la valeur de i.
* On placera le prisme de telle façon qu'une partie du faisceau incident passe à côté de l'arête du prisme, l'autre partie du faisceau étant déviée.
* L'angle de déviation D sera obtenu par différence deux graduations du disque.
III- Mesures et résultats.
1. Manipulation
Faire tourner le disque et noter pour chaque valeur de l'angle d'incidence i la déviation D correspondante.
On se limitera aux valeurs de i pour lesquelles il y a effectivement un rayon émergent à la sortie du prisme.On notera la valeur limite de l'angle d'incidence i0.
On fera varier i par pas de 10° en général et par pas plus petits pour les zones intéressantes (c'est-à-dire au voisinage de i0 , autour de Dm et pour une incidence proche de 90°).
N.B. :
*on comptera les angles algébriquement (sens positif = sens trigonométrique)2. Tracer le graphe D=f(i)
* Déterminer Dm et im correspondant. Au besoin refaire quelques points de mesures (par pas de 2°) dans la zone du minimum de déviation.
* Commenter l'allure de la courbe (par ex. :direction de la pente au début et à la fin et au moment du minimum de déviation).
* On vérifiera expérimentalement que pour le minimum de déviation on a bien i = i'
3. Déterminer l'indice n du verre.
On utilisera la relation : N.B. : la précision de cette détermination est médiocre à cause de la largeur du faisceau émergent et donc la difficulté à mesurer D.
Dm A
sin 2
n = A
sin 2
⎛ + ⎞
⎜ ⎟
⎝ ⎠
⎛ ⎞⎜ ⎟
⎝ ⎠
